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主计划与排程（MPS）
作者丁肇之
导读：S&OP 在生产领域的详细分解，就称为主计划与排程（Master Planningand Scheduling，简称 MPS），也有人称之为主生产计划（Master Production Scheduling，简称也是 MPS）。
在企业的实际运营中，S&OP 编制完成后，接下来的工作是将其进行分解，以指导销售、生产、采购等领域的日常作业，而 S &OP 在生产领域的详细分解，就称为主计划与排程（Master Planningand Scheduling，简称 MPS），也有人称之为主生产计划（Master Production Scheduling，简称也是 MPS）。
在企业的计划体系中，MPS 具有如下方面的特点和作用：
将 S &OP 中以产品组为计划对象，以月为计划时段的汇总计划分解为以交付给客户的可售产品为计划对象，以周或日为计划时段的详细生产计划； 与 S &OP 类似，MPS 的价值重点表现为整合和协调，其整合和协调的业务领域主要是销售、生产、采购、库存、设备，等等； 作为客户订单与生产供应的衔接纽带，MPS 中的需求信息不仅有来自 S &OP 中的销售预测，还（或）有来自客户订单的真实需求，MPS 需要将这两者整合好； 作为供应和生产计划的中枢，MPS 为物料需求计划、能力需求计划、详细排程等下阶计划提供数据源，并驱动后者的运行； 作为有效的计划工具，MPS 承诺帮助企业实现订单交付中的三个最，即，最大的客户满足、最小的物料库存和最优的设备利用。
图 1 MPS 及其在计划体系中的地位
如图 1 所示，在企业的计划体系中，MPS 起着承上启下、承左启右的中枢性作用。
纵向上，MPS 上承 S &OP，将 S &OP 中以产品组为计划对象，展望期较长和以月为计划时段的汇总计划数据，分解为以可售产品为计划对象，展望期较短（通常是数周或数月）和以周 / 日为计划时段的详细计划，并作为物料需求计划（Material RequirementsPlanning，简称 MRP）、能力需求计划（CapabilityRequirements Planning，简称 CRP）、详细排程（Detail Scheduling，简称 DS）等下阶计划的数据来源，驱动后者的运行。
横向上，MPS 对接订单交付体系中的客户订单和需求管理，将客户订单动态地反馈到供应、生产等环节；必要时，提取客户订单中的需求信息来创建生产订单（ATO 等模式中），实现需求与供应的实时联动。
另外，如果要将 S &OP、MPS、MRP、CRP、DS 等计划类型再做个计划层次和计划对象的比较，我们也可这么认为：S&OP 的计划层次在企业，计划对象为产品组；MPS 的计划层次在工厂，计划对象为最终成品、虚拟总成或计划物料；MRP 的计划层次可以是工厂，也可以是 MRP 区域，还可以是存储地点，计划对象为零部件和原材料；CRP 的计划层次在工厂或车间，计划对象是资源或设备；DS 的计划层次是车间，计划对象可以是最终成品，或是要使用到瓶颈资源的子总成或零部件。
除了上述的特点和功能，我们还可以从计划展望期、时间栅栏、两级主计划、运行逻辑、可用性承诺等角度，深入地了解和掌握 MPS。
1. 计划展望期
任何计划都有相应的计划展望期。MPS 中的计划展望期，最短不能短于计划对象的供应提前期。如果计划对象是最终成品的话，供应提前期需考虑最终成品 BOM 中各阶物料的采购、加工等提前期，以及最终成品的装配、入库、包装等时间，将上述时间进行累加，才算是最终成品的供应提前期。
只有当 MPS 计划展望期等于或大于计划对象的供应提前期时，MPS 的计划结果才有可用价值，企业才有可能按照 MPS 的时间建议，在约定的交期周期内把产品交付到客户的手中。当然，即使是相同功能和特性的产品，如果企业选择的生产模式不同（MTS，ATO 或 MTO），最终的供应提前期不一样，对应的 MPS 计划展望期也将不同。
2. 时间栅栏
从供需平衡的角度来看，MPS 的一端连着需求，另一端连着生产和供应。需求的特点是碎片化和不确定，来自 S &OP 中的销售预测不可能 100% 的准确，客户订单则比较随机和品种离散。供应的特点是需要有一定的提前期，并要求尽可能批量、均衡地进行组织。
在客户订单与需求管理中，我们讨论了供应链解耦点的概念和作用。除此之外，如果要保证短期，也就是成品供应提前期内生产的均衡和稳定，在 MPS 中还引入了时间栅栏（Time Fence）的机制，通过时间栅栏来排除需求端的不确定性对生产供应的影响。
图 2 MPS 中的时间栅栏
如图 2 所示，MPS 把从计划当天（today）向未来进行展望的时间，由近到远，分为三段：确定期（Firm）、交易期（Trading）和自由期（Free）。
MPS 规定，截止日期在确定期内的生产计划或排程，不接受来自需求端的影响或修改；截止日期在交易期内的生产计划或排程，只接受少量的修改（比如配置修改，等等，具体由产品的特点或企业的业务策略来定）；截止日期在自由期内的生产计划或排程，接受来自需求端任意形式的影响或修改。
通常，确定期加上交易期，等于产品的累积提前期或供应提前期，其截止时间点也称为需求时间栅栏（Demand Time Fence，简称 DTF），确定期、交易期和自由期累加在一起所形成的截止时间点也称为计划时间栅栏（Planning Time Fence，简称 PTF）。
从图 5 - 8 中还可以看出，主计划与排程（MPS）中，主计划（Master Planning，简称 MP）与主排程（Master Scheduling，简称 MS）之间的差别。具体来说，主排程指的是距离当天更近的计划数据，即，DTF 时间点之前的计划数据，它们在颗粒度上会更细一些，其中的生产计划往往会规定计划开始和截止日期，甚至还会对计划进行排序；主计划则是指 DTF 与 PTF 之间的计划数据，它们在颗粒度上会稍微粗一些，其中的计划数据只是规定了哪个计划时段（周或日）的生产量是多少，或是其计划开始和截止日期是可变动的，且一般不对计划进行排序。
主排程中的计划数据，还将作为初始排程，输入到详细排程中，作为详细排程的排程依据。
图 3 时间栅栏在 MPS 中的意义
通过引入时间栅栏，企业可以有效和直观地控制需求的变更，以管控客户订单变更对运营绩效的影响。如图 5 - 9 所示，距离当天越近，客户订单或生产计划变更所导致的变更成本就越大，将严重侵蚀企业的经营获利；而距离当天越远，变更的成本就越小，客户订单和生产计划的变更弹性也越大。
时间栅栏的设定还将引导企业更好地在订单变更和均衡生产之间做优先级选择。具体来说，在确定期内，均衡生产应优先于订单变更；在自由期内，订单变更可优先于均衡生产；在交易期内，则要根据变更的内容来具体分析。
在订单或计划的变更决策上，确定期内的变更应由管理高层或供应链 VP 来审批，交易期内的变更则应由工厂主管或供应链经理来审批，自由期内的变更由计划员自行决定即可。
3. 两级主计划
大体上说，MPS 的计划对象一般是最终成品，但根据企业所选的生产模式的不同，实际的计划对象会有差异，甚至要采用两级或多级的主计划。
图 4 不同模式下 MPS 计划对象的选择
如图 4 所示，在 MTS 生产模式下，客户的订单需求直接以成品库存来满足，MPS 将用于驱动原材料的采购、可用能力检查和最终成品的生产，其计划对象一般是最终成品。
在 ATO 模式下，最终成品的装配是由客户订单来触发，以最终成品为计划对象的 MPS，将主要用于可用能力的检查；另外，如果最终成品的品种太多，尤其是采用 CTO 模式，企业还可能采用以虚拟总成或计划物料为计划对象的 MPS 来驱动原材料的采购和半成品的加工；这时，企业采用的是两级的 MPS——同时采用以最终成品为计划对象的 MPS 和以虚拟总成或计划物料为计划对象的 MPS。
在 MTO 模式下，最终成品的装配和半成品的加工都是由客户订单来触发，但企业需要采用 MPS 来进行能力或资源的可用性检查，以及通用件或原材料的采购，故而也要采用两级 MPS。
MPS 中计划对象的选择，与企业所采取的计划策略有着紧密的关系，读者可再回顾一下客户订单与需求管理的相关内容。
4. 运行逻辑
在运行逻辑和数据运算上，MPS 与 MRP 基本类似，主要通过净需求计算、批量计算和提前期推算等步骤来生成未来的主计划或主排程，具体可参见图 5。
图 5 MPS 的运行逻辑
在净需求计算中，MPS 比较计划对象在计划展望期内的需求（销售预测、客户订单、安全库存或预留）与供应（在手库存、计划订单、生产订单等）的情况，当供应量小于需求量时，就说明存在未满足的需求（净需求），需要有相应的生产计划来予以满足。
在批量计算中，MPS 将考虑计划物料的批量策略（批对批、日批量、周批量、最小经济批量，等等），生成相应的计划生产批量。通常，对于最终成品而言，较为常用的批量策略是批对批，即，有多少数量的净需求，就生成多少数量的生产计划。
在提前期推算环节，MPS 考虑需求的日期和计划对象的供应提前期，以倒排计划（Backward Scheduling）等方式，确定主计划或主排程的开始日期和截止日期。
5. 可用性承诺
从客户的角度来看，MPS 的重要意义是为客户订单的可用性承诺（Available to Promise，简称 ATP）提供了数据支撑，这尤其体现在 ATO/CTO 等模式的生产环境中。
关于可用性承诺的具体内容，读者可参加客户订单与需求管理中有关可用性承诺的介绍。
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